| 研究課題/領域番号 |
15201024
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
ナノ材料・ナノバイオサイエンス
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
彌田 智一 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (90168534)
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| 研究分担者 |
中川 勝 東京工業大学, 資源化学研究所, 助教授 (10293052)
浅岡 定幸 東京工業大学, 資源化学研究所, 助手 (50336525)
鎌田 香織 東京工業大学, 資源化学研究所, 助手 (00361791)
吉田 博久 首都大学東京, 大学院・都市環境工学研究科, 准教授 (20094287)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
50,050千円 (直接経費: 38,500千円、間接経費: 11,550千円)
2005年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2004年度: 19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円)
2003年度: 26,780千円 (直接経費: 20,600千円、間接経費: 6,180千円)
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| キーワード | 両親媒性ブロック共重合体 / 相分離構造 / ナノシリンダー配列構造 / 垂直配向 / 転写プロセス / 選択的金属化 / 選択的エッチング / ナノ金属材料 / ミクロ相分離構 / ナノシリンダーアレイ構造 / 表面ナノ規則構造 / X線小角散乱 / 六方格子 / 錠剤成型 / 高分子凝集体 |
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| 研究概要 |
機能性モノマーから精密重合によってブロック共重合体を合成し、その自己組織化によるデカナノ構造体を作製する2段階ボトムアッププロセスをすることにより、最先端微細加工技術の及ばないデカナノ(〜10^1nm)領域の構造を機能分子から自在に形作る材料作製プロセスを開発することを目指した。得られるデカナノ構造体をテンプレートとして各種材料に構造転写あるいは複合化するプロセスを確立することにより、ボトムアップ技術において未だ手つかずのDefect Engineeringに挑戦した。本研究では、精密重合により得られる多機能型両親媒性ブロック共重合体の自己組織化ミクロ相分離構造を利用した。独自に開発した両親媒性ブロック共重合体は、薄膜中に垂直は以降ナノシリンダー相分離構造を形成する。その構造形成の再現性と規則性・配向制御・デカナノ領域のサイズ制御、大面積製膜性などの工学的応用における要求項目を達成することができた。さらにこのナノ規則構造をテンプレートとした各種材料へのナノ構造転写とナノ複合材料の作製を行った。金属、金属酸化物、半導体などのナノ粒子のドメイン選択的吸着、ドーピング、またはイオン、有機分子、高分子とのブレンドによる選択的ドーピングおよび複合化などに着手し、それぞれナノテンプレートを反映した選択的吸着・ドーピング・複合化の実証に成功した。さらに後半は、導入した各種材料が本来もつ電子的、電気的、磁気的、光学的特性を評価し、ナノメートル領域において成形加工された構造に特異的な機能の発現を検討した。特に、イオン伝導体であるポリエチレンオキシドからなる両親媒性ブロック共重合体からは、電気化学的なイオン流動場における異方性イオン伝導、ドメイン選択的電解重合による垂直ナノシリンダー型導電性高分子アレイの作製において成果を挙げた。これらの成果から、バイオナノフィルター、有機太陽電池、人工イオンチャンネル、異方性導電性ナノ配線への普及が期待できる。
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